ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
При решении задач этой главы используется формула (2.6), определяющая абсолютную температуру, формула (2.9), связывающая среднюю энергию хаотического движения с температурой, и формула (2.12) для средней квадратической скорости молекул. Некоторые задачи удобно решать, используя формулу (2.10), связывающую давление газа с концентрацией молекул и абсолютной температурой.
Кроме того, нужно знать значение постоянной Больцмана (2.7).
1. Чему равно отношение произведения давления газа на его объем к числу молекул при температуре
Решение. Согласно формуле (2.6)
где
— постоянная Больцмана. Так как абсолютная температура
то
2. Определить среднюю квадратическую скорость молекулы газа при
Молярная масса газа
Решение. Средняя квадратическая скорость молекул вычисляется по формуле (2.12), где следует положить
и
3. Некоторое количество водорода находится при температуре
и давлении
Па. Газ нагревают до температуры
при которой молекулы водорода практически полностью распадаются на атомы. Определить новое значение давления газа
если его объем и масса остались без изменения.
Решение. Согласно формуле (2.10) давление газа при температуре
равно:
где
— концентрация молекул водорода.
При расщеплении молекул водорода на атомы число частиц в сосуде увеличивается в два раза. Следовательно, концентрация атомов водорода равна:
Давление атомарного водорода
Разделив почленно второе уравнение на первое, получим:
Отсюда
кПа.